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बिजली की आपूर्ति स्विच करने का पीसीबी डिजाइन कैसे करें?

किसी भी स्विचिंग बिजली आपूर्ति डिजाइन में, का भौतिक डिजाइन पीसीबी बोर्ड अंतिम कड़ी है। यदि डिजाइन विधि अनुचित है, तो पीसीबी बहुत अधिक विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप कर सकता है और बिजली की आपूर्ति को अस्थिर कर सकता है। प्रत्येक चरण विश्लेषण में निम्नलिखित मामलों पर ध्यान देने की आवश्यकता है।

आईपीसीबी

1. योजनाबद्ध से पीसीबी तक डिजाइन प्रवाह

घटक पैरामीटर स्थापित करें- “इनपुट सिद्धांत नेटलिस्ट -” डिज़ाइन पैरामीटर सेटिंग्स- “मैनुअल लेआउट-” मैनुअल वायरिंग – “सत्यापन डिज़ाइन-” समीक्षा – “सीएएम आउटपुट।

2. पैरामीटर सेटिंग

आसन्न तारों के बीच की दूरी विद्युत सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम होनी चाहिए, और संचालन और उत्पादन की सुविधा के लिए, दूरी यथासंभव चौड़ी होनी चाहिए। न्यूनतम रिक्ति कम से कम सहन करने के लिए उपयुक्त होनी चाहिए

वोल्टेज

जब तारों का घनत्व कम होता है, तो सिग्नल लाइनों की दूरी को उचित रूप से बढ़ाया जा सकता है। उच्च और निम्न स्तरों वाली सिग्नल लाइनों के लिए, रिक्ति यथासंभव कम होनी चाहिए और रिक्ति को बढ़ाया जाना चाहिए। आम तौर पर, वायरिंग स्पेसिंग 8mil पर सेट होती है। पैड के भीतरी छेद के किनारे और मुद्रित बोर्ड के किनारे के बीच की दूरी 1 मिमी से अधिक होनी चाहिए, जो प्रसंस्करण के दौरान पैड के दोषों से बच सकती है। जब पैड से जुड़े निशान पतले होते हैं, तो पैड और निशान के बीच के कनेक्शन को ड्रॉप आकार में डिजाइन किया जाना चाहिए। इसका फायदा यह है कि पैड को छीलना आसान नहीं होता है, लेकिन निशान और पैड आसानी से अलग नहीं होते हैं।

3. घटक लेआउट

अभ्यास ने साबित कर दिया है कि यहां तक ​​कि

सर्किट

योजनाबद्ध डिजाइन सही है, और मुद्रित सर्किट बोर्ड ठीक से डिजाइन नहीं किया गया है।

इलेक्ट्रॉनिक

उपकरणों की विश्वसनीयता पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, यदि मुद्रित बोर्ड की दो पतली समानांतर रेखाएं एक साथ निकट हैं, तो संकेत तरंग में देरी होगी और संचरण लाइन के टर्मिनल पर परावर्तित शोर बनेगा। प्रदर्शन गिर जाता है, इसलिए मुद्रित सर्किट बोर्ड को डिजाइन करते समय, आपको सही विधि अपनाने पर ध्यान देना चाहिए। प्रत्येक स्विचिंग बिजली की आपूर्ति में चार धाराएँ होती हैं

लूप:

पावर स्विच एसी सर्किट

आउटपुट रेक्टिफायर एसी सर्किट

इनपुट सिग्नल स्रोत वर्तमान लूप

आउटपुट लोड करंट लूप इनपुट लूप

इनपुट में लगभग DC करंट पास करें

समाई

चार्जिंग के लिए, फिल्टर कैपेसिटर मुख्य रूप से ब्रॉडबैंड ऊर्जा भंडारण के रूप में कार्य करता है; इसी तरह, आउटपुट फिल्टर कैपेसिटर का उपयोग आउटपुट रेक्टिफायर से उच्च-आवृत्ति ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए भी किया जाता है और साथ ही आउटपुट लोड लूप की डीसी ऊर्जा को समाप्त करता है। इसलिए, इनपुट और आउटपुट फिल्टर कैपेसिटर के टर्मिनल बहुत महत्वपूर्ण हैं। इनपुट और आउटपुट करंट लूप्स को केवल क्रमशः फिल्टर कैपेसिटर के टर्मिनलों से बिजली की आपूर्ति से जोड़ा जाना चाहिए; यदि इनपुट/आउटपुट लूप और पावर स्विच/रेक्टिफायर लूप के बीच कनेक्शन को कैपेसिटर से नहीं जोड़ा जा सकता है तो टर्मिनल सीधे जुड़ा हुआ है, और एसी ऊर्जा इनपुट या आउटपुट फिल्टर कैपेसिटर द्वारा पर्यावरण में विकीर्ण की जाएगी।

पावर स्विच के एसी सर्किट और रेक्टिफायर के एसी सर्किट में उच्च-आयाम वाले समलम्बाकार धाराएं होती हैं। इन धाराओं के हार्मोनिक घटक बहुत अधिक होते हैं। आवृत्ति स्विच की मौलिक आवृत्ति से बहुत अधिक है। शिखर आयाम निरंतर इनपुट / आउटपुट डीसी करंट के आयाम के 5 गुना जितना अधिक हो सकता है। संक्रमण का समय आमतौर पर लगभग 50ns होता है। ये दो लूप विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के लिए सबसे अधिक प्रवण हैं, इसलिए इन एसी लूपों को बिजली की आपूर्ति में अन्य मुद्रित लाइनों से पहले रखा जाना चाहिए। प्रत्येक लूप के तीन मुख्य घटक फिल्टर कैपेसिटर, पावर स्विच या रेक्टिफायर हैं,

अधिष्ठापन

ट्रांसफार्मर

एक दूसरे के बगल में रखा जाना चाहिए, उनके बीच के वर्तमान पथ को यथासंभव छोटा बनाने के लिए घटकों की स्थिति को समायोजित करें।

स्विचिंग बिजली आपूर्ति लेआउट स्थापित करने का सबसे अच्छा तरीका इसके विद्युत डिजाइन के समान है। सर्वोत्तम डिजाइन प्रक्रिया इस प्रकार है:

1. ट्रांसफार्मर लगाएं

2. पावर स्विच करंट लूप डिजाइन करें

3. आउटपुट रेक्टिफायर करंट लूप डिजाइन करें

4. एसी पावर सर्किट से जुड़ा कंट्रोल सर्किट

डिजाइन इनपुट वर्तमान स्रोत लूप और इनपुट

फ़िल्टर

सर्किट की कार्यात्मक इकाई के अनुसार आउटपुट लोड लूप और आउटपुट फिल्टर को डिजाइन करते समय, सर्किट के सभी घटकों को बाहर करते समय, निम्नलिखित सिद्धांतों को पूरा किया जाना चाहिए:

विचार करने वाली पहली चीज पीसीबी का आकार है। जब पीसीबी का आकार बहुत बड़ा होता है, तो मुद्रित लाइनें लंबी होंगी, प्रतिबाधा बढ़ेगी, शोर-रोधी क्षमता कम होगी, और लागत बढ़ेगी; यदि पीसीबी का आकार बहुत छोटा है, तो गर्मी अपव्यय अच्छा नहीं होगा, और आसन्न लाइनें आसानी से परेशान हो जाएंगी। सर्किट बोर्ड का सबसे अच्छा आकार आयताकार होता है, जिसका पहलू अनुपात 3:2 या 4:3 होता है। सर्किट बोर्ड के किनारे पर स्थित घटक आमतौर पर सर्किट बोर्ड के किनारे से कम से कम 2 मिमी दूर नहीं होते हैं। घटकों को रखते समय, भविष्य के सोल्डरिंग पर विचार करें, बहुत घना नहीं प्रत्येक कार्यात्मक सर्किट के मुख्य घटक को केंद्र के रूप में लें और इसके चारों ओर बिछाएं। घटकों को पीसीबी पर समान रूप से, बड़े करीने से और कॉम्पैक्ट रूप से व्यवस्थित किया जाना चाहिए, घटकों के बीच लीड और कनेक्शन को छोटा और छोटा करना चाहिए, और डिकूपिंग कैपेसिटर डिवाइस के वीसीसी के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए। उच्च आवृत्तियों पर काम करने वाले सर्किट को घटकों पर विचार करना चाहिए। वितरण पैरामीटर। आम तौर पर, सर्किट को यथासंभव समानांतर में व्यवस्थित किया जाना चाहिए। इस तरह, यह न केवल सुंदर है, बल्कि स्थापित करना और मिलाप करना आसान है, और बड़े पैमाने पर उत्पादन करना आसान है। सर्किट प्रवाह के अनुसार प्रत्येक कार्यात्मक सर्किट इकाई की स्थिति को व्यवस्थित करें, ताकि लेआउट सिग्नल प्रवाह के लिए सुविधाजनक हो, और सिग्नल यथासंभव संगत हो। लेआउट का पहला सिद्धांत वायरिंग की वायरिंग सुनिश्चित करना है। डिवाइस को स्थानांतरित करते समय फ्लाइंग लीड के कनेक्शन पर ध्यान दें, और स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के विकिरण हस्तक्षेप को दबाने के लिए जितना संभव हो सके लूप क्षेत्र को कम करने के लिए जुड़े उपकरणों को एक साथ रखें।

4. तारों

स्विचिंग बिजली की आपूर्ति में उच्च आवृत्ति संकेत होते हैं। पीसीबी पर कोई भी मुद्रित लाइन एंटीना के रूप में कार्य कर सकती है। मुद्रित लाइन की लंबाई और चौड़ाई इसकी प्रतिबाधा और अधिष्ठापन को प्रभावित करेगी, जिससे आवृत्ति प्रतिक्रिया प्रभावित होगी। यहां तक ​​​​कि मुद्रित लाइनें जो डीसी सिग्नल पास करती हैं, आसन्न मुद्रित लाइनों से रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल को जोड़ सकती हैं और सर्किट की समस्याएं पैदा कर सकती हैं (यहां तक ​​​​कि हस्तक्षेप सिग्नल फिर से विकिरण)। इसलिए, सभी मुद्रित लाइनें जो एसी करंट को पास करती हैं, उन्हें यथासंभव छोटा और चौड़ा बनाया जाना चाहिए, जिसका अर्थ है कि मुद्रित लाइनों और अन्य बिजली लाइनों से जुड़े सभी घटकों को बहुत करीब रखा जाना चाहिए।

मुद्रित रेखा की लंबाई उसके अधिष्ठापन और प्रतिबाधा के समानुपाती होती है, और चौड़ाई मुद्रित रेखा के अधिष्ठापन और प्रतिबाधा के व्युत्क्रमानुपाती होती है। लंबाई मुद्रित रेखा की प्रतिक्रिया की तरंग दैर्ध्य को दर्शाती है। जितनी लंबी लंबाई, उतनी ही कम आवृत्ति जिस पर मुद्रित लाइन विद्युत चुम्बकीय तरंगें भेज और प्राप्त कर सकती है, और यह अधिक रेडियो आवृत्ति ऊर्जा विकीर्ण कर सकती है। मुद्रित सर्किट बोर्ड वर्तमान के आकार के अनुसार, लूप प्रतिरोध को कम करने के लिए बिजली लाइन की चौड़ाई बढ़ाने का प्रयास करें। साथ ही पावर लाइन और ग्राउंड लाइन की दिशा को करंट की दिशा के अनुरूप बनाएं, जिससे एंटी-शोर क्षमता को बढ़ाने में मदद मिलती है। ग्राउंडिंग स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के चार वर्तमान छोरों की निचली शाखा है। यह सर्किट के लिए एक सामान्य संदर्भ बिंदु के रूप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और यह हस्तक्षेप को नियंत्रित करने का एक महत्वपूर्ण तरीका है। इसलिए, लेआउट में ग्राउंडिंग वायर की नियुक्ति पर सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए। विभिन्न ग्राउंडिंग को मिलाने से अस्थिर बिजली आपूर्ति संचालन होगा।